[发明专利]一种中压交流波浪能发电机组及其发电方法

说明书

本发明公开了一种中压交流波浪能发电机组及其发电方法。包括：撬装集成装置、波浪整定装置、波能传送装置、波能液压能转化装置、能量整定装置、级配装置和液力发电装置；波浪整定装置将各类运动波浪整定为上下运动波浪能；波能传送装置将直线上下运动波浪能转化为机械能；波能液压能转化装置将机械能转化为液压能；能量整定装置将液压能整定为适合发电的液压能；级配装置将整定过的液压能调制为兼容发电装置各类工况；液力发电装置将液压能转化为电能。本机组无需逆变器，发出的电力既可经升压直接入网出售；也可不升压而采用三相四线(或五线)制配线，直接用于工业、民用领域，为动力、照明等提供电源。

技术领域

本发明属于波浪能发电领域，具体涉及一种中压交流波浪能发电机组及其发电方法。

技术背景

自十八世纪六十年代工业革命开始，人类社会规模化开采和使用化石能源已有200余年历史，化石能源成为人类经济发展的基础，为人类社会文明的发展做出了巨大贡献；然而，随着化石能源应用规模不断扩展，不仅对环境造成巨大污染，同时也造成能源储存急剧下降。为此可再生能源如，太阳能、风能等新能源的利用技术开始兴起。

我们的地球表面3/4是海域面积，海域中的海水一刻不停的起伏。与太阳能、风能相比，海水储存的能量更为巨大、持续性更强、也更容易预测。根据一九八九年国家海洋局组织，沿海各单位参加编制的资料《中国沿海农村海洋能资源区划》，我国仅沿岸波浪能总量就达到12.84百万千瓦。沿岸波浪能密度分布在2-7KW/m之间。其中，浙江中部、台湾、福建海坛岛以北、渤海海峡和西沙地区沿岸波浪能密度最高，约4～7kW/m；浙江南部和北部、广东东部、福建海坛岛以南、山东半岛南部沿岸处于波浪能密度处于中等状态，约3kW/m；渤海、黄海北部和北部湾沿岸最低，约2～2.5kW/m。我国从20世纪80年代初开始，我国对波浪能发电技术进行研究，相继研发出固定式、漂浮式、振荡水柱波能以及摆式波能装置。现行波能发电装置，普遍采用70-180KG/cm2液压能进行发电，从这些装置的应用情况来看，普遍没有达到预期的效果。主要存在的问题有以下几个方面：

(一)、现行波浪能发电装置对海况适应性差

波浪具有巨大的能量，但波浪能又是最不稳定的能源，日常的波浪能与暴风时的波浪能，会相差几个数量级。由于波浪能变化极大，高液压技术线路使波浪能转化装置既复杂又极易遭受破坏，导致了现行装置对海况的适应性严重不足。其具体表现为单个装置做得很大，浪小时不够发，而一旦风暴来临，则又超出设计范围；严重时，甚至损毁装置从而造成难以预料的后果；阻碍了波浪能的推广利用；

(二)、现行波浪能发电装置发电参数稳定性差

现行波浪能发电装置普遍偏重于提高单次波浪的利用，普遍采用吸收波浪能转化为高压液压能。再将绝大部分直接产生的液压能用于发电。因此，偏重单次波利用的发电装置发出电力的频率、电流、电压等参数，往往呈现不稳定状态，甚至需要增设逆变器来解决发电参数不稳定的缺陷。

(三)、现行波浪能发电装置发电效率低成本高

由于单个的波浪能是一种随机产生的能源，波浪的波高、波长、周期、位置都随时间而变化。采用高压液压能的现行波浪发电装置只能转化少部分波浪能，其余的能量被白白浪费，这是造成现行发电装置低效率的主要原因。其次，由于采用高压液压发电以及盐雾、海水腐蚀环境的海况导致装置成本居高不下。

由于以上种种，导致波浪能利用技术多年来一直进展缓慢，没有取得关键性的突破，也导致国内不少人对波浪能利用产生悲观情绪。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种中压交流波浪能发电机组及其发电方法。机组通过将各类波浪转化为转化直线波能带动波能液压能转化装置，循环将波浪能转化为中、低压液压能，液压能经能量整定及级配后，持续供给中低压液压发电装置进行交流发电。本机组无需逆变器，发出的电力既可经升压直接入网出售；也可不升压而采用三相四线(或五线)制配线，直接用于工业、民用领域，为动力、照明等提供电源。